Gezegenimiz neyden yapılmıştır: Dünyanın kesit yapısı. Dünyanın iç yapısının şemaları

Yirminci yüzyılda, çok sayıda çalışma sayesinde insanlık, dünyanın iç kısmının sırrını ortaya çıkardı; dünyanın kesitsel yapısı her okul çocuğu tarafından biliniyordu. Dünyanın neden oluştuğunu, ana katmanlarının neler olduğunu, bileşimlerini, gezegenin en ince kısmının ne olduğunu henüz bilmeyenler için bir takım önemli gerçekleri sıralayacağız.

Temas halinde

Dünya gezegeninin şekli ve boyutu

Genel yanılgıların aksine gezegenimiz yuvarlak değil. Şekline geoid denir ve hafifçe düzleştirilmiş bir toptur. Yerkürenin sıkıştırıldığı yerlere kutup denir. Dünyanın dönme ekseni kutuplardan geçer, gezegenimiz 24 saat içinde - dünya günü - etrafında bir devrim yapar.

Gezegen ortada çevrelenmiştir - jeoidi Kuzey ve Güney Yarımkürelere bölen hayali bir daire.

Ekvatorun yanı sıra meridyenler var - daireler Ekvator'a diktir ve her iki kutuptan da geçer. Greenwich Gözlemevi'nden geçen bunlardan birine sıfır denir - coğrafi boylam ve zaman dilimleri için referans noktası görevi görür.

Ana özelliklere küre atfedilebilir:

• çap (km): ekvator – 12.756, kutupsal (kutuplarda) – 12.713;
• ekvatorun uzunluğu (km) – 40.057, meridyen – 40.008.

Yani gezegenimiz bir tür elipstir - Kuzey ve Güney olmak üzere iki kutuptan geçen kendi ekseni etrafında dönen bir jeoid.

Jeoidin orta kısmı ekvatorla çevrilidir - gezegenimizi iki yarım küreye bölen bir daire. Dünyanın yarıçapının ne olduğunu belirlemek için kutuplardaki ve ekvatordaki çapının değerlerinin yarısı kullanılır.

Ve şimdi bunun hakkında dünyanın nelerden oluştuğunu, hangi kabuklarla kaplıdır ve nedir? dünyanın kesit yapısı.

Dünya kabukları

Dünyanın temel kabukları içeriklerine göre tahsis edilir. Gezegenimiz küresel bir şekle sahip olduğundan, yerçekimi tarafından tutulan kabuklarına küre denir. Eğer bakarsanız dünyanın kesit olarak üçe katlanması, daha sonraüç küre görülebilir:

Sırayla(gezegenin yüzeyinden başlayarak) şu şekilde konumlandırılırlar:

1. Litosfer - mineraller de dahil olmak üzere gezegenin sert kabuğu dünyanın katmanları.
2. Hidrosfer - nehirler, göller, denizler ve okyanuslar gibi su kaynaklarını içerir.
3. Atmosfer – gezegeni çevreleyen bir hava kabuğudur.

Ek olarak, diğer kabuklarda yaşayan tüm canlı organizmaları içeren biyosfer de ayırt edilir.

Önemli! Pek çok bilim adamı gezegenin nüfusunu antroposfer adı verilen ayrı ve geniş bir kabuğa ait olarak sınıflandırıyor.

Dünyanın kabukları (litosfer, hidrosfer ve atmosfer) homojen bir bileşenin birleştirilmesi ilkesine göre tanımlanır. Litosferde ise sert kayalar, toprak, gezegenin iç içeriği, hidrosferdeki - hepsi, atmosferdeki - tüm hava ve diğer gazlar.

Atmosfer

Atmosfer gazdan oluşan bir kabuktur bileşimi şunları içerir:: nitrojen, karbondioksit, gaz, toz.

1. Troposfer, dünyadaki havanın çoğunu içeren ve yüzeyden 8-10 (kutuplarda) ila 16-18 km (ekvatorda) yüksekliğe kadar uzanan, dünyanın üst tabakasıdır. Troposferde bulutlar ve çeşitli hava kütleleri oluşur.
2. Stratosfer, hava içeriğinin troposferdekinden çok daha düşük olduğu bir katmandır. Onun ortalama kalınlık 39-40 km'dir. Bu katman troposferin üst sınırından başlar ve yaklaşık 50 km yükseklikte sona erer.
3. Mezosfer, dünya yüzeyinden 50-60 ila 80-90 km yükseklikte uzanan atmosferin bir tabakasıdır. Sıcaklıkta sürekli bir azalma ile karakterize edilir.
4. Gezegenin yüzeyinden 200-300 km uzakta bulunan Termosfer, rakım arttıkça sıcaklığın artmasıyla mezosferden farklılık gösterir.
5. Ekzosfer - termosferin altında yer alan üst sınırdan başlar ve yavaş yavaş içine doğru hareket eder. boş alan Düşük hava içeriği ve yüksek güneş radyasyonu ile karakterize edilir.

Dikkat! Stratosferde yaklaşık 20-25 km yükseklikte ince tabaka Gezegendeki tüm yaşamı zararlı ultraviyole ışınlardan koruyan ozon. O olmasaydı tüm canlılar çok çabuk ölürdü.

Atmosfer - yer kabuğu, bu olmadan gezegendeki yaşam imkansız olurdu.

Canlıların nefes alması için gerekli havayı içerir, uygun hava koşullarını belirler ve gezegeni dış etkenlerden korur. Güneş radyasyonunun olumsuz etkisi.

Atmosfer havadan oluşur, hava ise yaklaşık olarak %70 nitrojen, %21 oksijen, %0,4 oranında oluşur. karbon dioksit ve diğer nadir gazlar.

Ayrıca atmosferde yaklaşık 50 km yükseklikte önemli bir ozon tabakası bulunmaktadır.

Hidrosfer

Hidrosfer gezegendeki tüm sıvılardır.

Bu kabuk konuma göre su kaynakları ve tuzluluk dereceleri şunları içerir:

• dünya okyanusu - tuzlu su ile kaplanmış ve dört ve 63 deniz içeren devasa bir alan;
• Kıtaların yüzey suları tatlı su olduğu gibi bazen de acı sulardır. Akışkanlık derecesine göre akıntılı rezervuarlara ayrılırlar - nehirler ve rezervuarlar durgun su- göller, göletler, bataklıklar;
• Yeraltı suyu, dünya yüzeyinin altında bulunan tatlı sudur. Derinlik oluşumları 1-2 ila 100-200 metre veya daha fazla arasında değişmektedir.

Önemli!Şu anda buz biçiminde çok büyük miktarda tatlı su var - bugün buzullar, devasa buzdağları, kalıcı erimeyen kar şeklindeki permafrost bölgelerinde yaklaşık 34 milyon km3 tatlı su rezervi var.

Hidrosfer, her şeyden önce,, taze kaynak içme suyu iklimi oluşturan ana faktörlerden biridir. Su kaynakları iletişim yolları ile turizm ve dinlenme (eğlence) tesisleri olarak kullanılmaktadır.

Litosfer

Litosfer katıdır ( mineral) dünyanın katmanları. Bu kabuğun kalınlığı 100 km (deniz altı) ile 200 km (kıta altı) arasında değişmektedir. Litosfer yer kabuğunu ve üst mantoyu içerir.

Litosferin altında yer alan şey gezegenimizin doğrudan iç yapısıdır.

Litosfer plakaları esas olarak bazalt, kum ve kil, taş ve toprak tabakasından oluşur.

Toprak yapı diyagramı litosfer ile birlikte aşağıdaki katmanlarla temsil edilir:

• Yerkabuğu - üst, tortul, bazaltik, metamorfik kayaçlar ve verimli topraklardan oluşur. Konuma bağlı olarak kıtasal ve okyanusal kabuk ayırt edilir;
• manto - yer kabuğunun altında bulunur. Gezegenin toplam kütlesinin yaklaşık %67'sini oluşturur. Bu katmanın kalınlığı yaklaşık 3000 km'dir. Üst katman Manto viskozdur, 50-80 km (okyanusların altında) ve 200-300 km (kıtaların altında) derinlikte yer alır. Alt katmanlar daha sert ve daha yoğundur. Manto ağır demir ve nikel malzemeleri içerir. Mantoda meydana gelen süreçler, gezegenin yüzeyindeki birçok olaydan sorumludur (sismik süreçler, volkanik patlamalar, birikinti oluşumu);
• Dünyanın orta kısmı işgal edildiçekirdek bir iç katı ve bir dış sıvı kısımdan oluşur. Dış kısmının kalınlığı yaklaşık 2200 km, iç kısmının kalınlığı ise 1300 km'dir. Yüzey d'den uzaklık dünyanın çekirdeği hakkında yaklaşık 3000-6000 km'dir. Gezegenin merkezinde sıcaklık yaklaşık 5000 C°'dir. Pek çok bilim adamına göre çekirdek karaya çıkmak bileşim, özellikleri bakımından demire benzer diğer elementlerin karışımıyla birlikte ağır bir demir-nikel eriyiğidir.

Önemli! Dar bir bilim insanı çevresi arasında, klasik model yarı erimiş ağır bir çekirdeğe sahip olan gezegenin merkezinde, her tarafı etkileyici bir su tabakasıyla çevrili bir iç yıldızın bulunduğuna dair bir teori de var. Bu teori, bilim camiasındaki küçük bir taraftar çevresi dışında, bilim kurgu literatüründe yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. Bir örnek V.A.'nın romanıdır. Obruchev'in "Plutonia" adlı eseri, Rus bilim adamlarının, kendi küçük yıldızı ve yüzeyinde nesli tükenen hayvan ve bitki dünyasının bulunduğu gezegenin içindeki boşluğa yaptığı keşif gezisini anlatıyor.

Böyle genel kabul görmüş bir dünyanın yapısının diyagramı, yer kabuğu, manto ve çekirdek dahil olmak üzere her yıl daha da gelişip rafine hale geliyor.

Modelin birçok parametresi, araştırma yöntemlerinin gelişmesi ve yeni ekipmanların ortaya çıkmasıyla birden fazla kez güncellenecektir.

Yani, örneğin tam olarak öğrenmek için kaç kilometreçekirdeğin dış kısmı için daha uzun yıllar süren bilimsel araştırmalara ihtiyaç duyulacaktır.

Şu anda, yer kabuğunda insan tarafından kazılmış en derin maden yaklaşık 8 kilometredir, bu nedenle mantoyu ve özellikle gezegenin çekirdeğini incelemek yalnızca teorik bağlamda mümkündür.

Dünyanın katman katman yapısı

Dünyanın hangi katmanlardan oluştuğunu inceliyoruz

Çözüm

Düşündükten sonra Dünyanın kesit yapısı, Gezegenimizin ne kadar ilginç ve karmaşık olduğunu gördük. Gelecekteki yapısını incelemek insanlığın gizemleri anlamasına yardımcı olacak doğal olaylar, yıkıcıyı daha doğru tahmin etmeyi mümkün kılacak doğal afetler, yeni, henüz geliştirilmemiş maden yataklarını keşfedin.

Bizim evimiz

Üzerinde yaşadığımız gezegeni hayatımızın kesinlikle her alanında kullanıyoruz: Şehirlerimizi ve evlerimizi onun üzerine inşa ediyoruz; Üzerinde yetişen bitkilerin meyvelerini yeriz; onu kendi amaçlarımız için kullanmak Doğal Kaynaklar, derinliklerinden çıkarıldı. Dünya bizim için mevcut olan tüm faydaların kaynağıdır, evimizdir. Ancak çok az insan Dünya'nın yapısının ne olduğunu, özelliklerinin neler olduğunu ve neden ilginç olduğunu biliyor. Bu makale özellikle bu konuyla ilgilenen kişiler için yazılmıştır. Birisi onu okuduktan sonra mevcut bilgilerin hafızasını tazeleyecektir. Ve birisi hakkında hiçbir fikrinin olmadığı bir şeyi öğrenebilir. Ancak Dünya'nın iç yapısını neyin karakterize ettiği hakkında konuşmaya geçmeden önce, gezegenin kendisi hakkında biraz bahsetmeye değer.

Kısaca Dünya gezegeni hakkında

Dünya, Güneş'ten üçüncü gezegendir (Önünde Venüs, arkasında Mars bulunur). Güneş'e uzaklığı yaklaşık 150 milyon km'dir. "Karasal grup" adı verilen bir gezegen grubuna aittir (Merkür, Venüs ve Mars'ı da içerir). Kütlesi 5,98 * 10 27, hacmi ise 1,083 * 10 27 cm³'tür. Yörünge hızı 29,77 km/s'dir. Dünya, Güneş etrafında bir tam devrimi 365,26 günde, kendi ekseni etrafında bir tam devrimi ise 23 saat 56 dakikada tamamlar. Bilimsel verilere dayanarak bilim adamları, Dünya'nın yaşının yaklaşık 4,5 milyar yıl olduğu sonucuna vardılar. Gezegen bir top şeklindedir, ancak kaçınılmaz iç dinamik süreçler nedeniyle dış hatları bazen değişir. Kimyasal bileşim diğer karasal gezegenlerinkine benzer; oksijen, demir, silikon, nikel ve magnezyum hakimdir.

Dünyanın Yapısı

Dünya çeşitli bileşenlerden oluşur: çekirdek, manto ve kabuk. Her şey hakkında biraz.

yerkabuğu

Bu, Dünya'nın en üst katmanıdır. İnsanların aktif olarak kullandığı şey budur. Ve bu katman en iyi şekilde incelenmiştir. Kaya ve mineral yatakları içerir. Üç katmandan oluşur. Birincisi tortuldur. Sert kayaların, bitki ve hayvan kalıntılarının, çökeltilerin tahrip edilmesi sonucu oluşan daha yumuşak kayalarla temsil edilir. çeşitli maddeler dünya okyanuslarının dibinde. Sonraki katman- granit. Basınç ve yüksek sıcaklık koşulları altında katılaşmış magmadan (kabuktaki çatlakları dolduran, dünyanın derinliklerinden gelen erimiş madde) oluşur. Bu katman ayrıca çeşitli mineraller içerir: alüminyum, kalsiyum, sodyum, potasyum. Kural olarak okyanusların altında bu katman yoktur. Granit katmanından sonra, esas olarak bazalttan (derin kökenli kaya) oluşan bazaltik katman gelir. Bu katman daha fazla kalsiyum, magnezyum ve demir içerir. Bu üç katman insanların kullandığı tüm mineralleri içerir. Yer kabuğunun kalınlığı 5 km (okyanusların altında) ile 75 km (kıtaların altında) arasında değişmektedir. Yer kabuğu toplam hacminin yaklaşık %1'ini oluşturur.

Örtü

Korteksin altında bulunur ve çekirdeği çevreler. Gezegenin toplam hacminin %83'ünü oluşturur. Manto üst (800-900 km derinlikte) ve alt (2900 km derinlikte) kısımlara bölünmüştür. Üst kısımdan yukarıda bahsettiğimiz magma oluşur. Manto, oksijen, magnezyum ve silikon içeren yoğun silikat kayalarından oluşur. Yine sismolojik verilere dayanan bilim insanları, mantonun tabanında dev kıtalardan oluşan, dönüşümlü olarak süreksiz bir katman olduğu sonucuna vardılar. Ve bunlar da mantodaki kayaların çekirdek malzemeyle karıştırılması sonucu oluşmuş olabilirler. Ancak başka bir olasılık da bu alanların eski okyanusların tabanlarını temsil ediyor olabilmesidir. Ama bunlar zaten detay. Daha öte jeolojik yapı Dünya çekirdekle devam ediyor.

Çekirdek

Çekirdeğin oluşumu, Dünya'nın erken tarihsel döneminde maddelerin en yüksek yoğunluk(demir ve nikel) merkeze yerleşerek çekirdeği oluşturdu. Dünyanın yapısını temsil eden en yoğun kısımdır. Erimiş bir dış çekirdeğe (yaklaşık 2200 km kalınlığında) ve katı bir iç çekirdeğe (yaklaşık 2500 km çapında) bölünmüştür. Dünyanın toplam hacminin %16'sını, toplam kütlesinin ise %32'sini oluşturur. Yarıçapı 3500 km'dir. Çekirdeğin içinde neler olduğunu hayal etmek zor; buradaki sıcaklık 3000°C'nin üzerinde ve muazzam bir basınç var.

Konveksiyon

Dünyanın oluşumu sırasında biriken ısı, çekirdeğin soğuması ve radyoaktif elementlerin bozunması nedeniyle günümüze kadar hala derinliklerinden salınmaktadır. Sadece kayaları mükemmel ısı yalıtımına sahip bir manto bulunması nedeniyle yüzeye çıkmıyor. Ancak bu ısı, mantonun maddesini harekete geçirir; önce sıcak kayalar çekirdekten yükselir ve sonra onun tarafından soğutularak tekrar geri dönerler. Bu işleme konveksiyon denir. Bunun sonucu volkanik patlamalar ve depremlerdir.

Bir manyetik alan

Dış çekirdekte bulunan erimiş demir, elektrik akımları, Dünyanın manyetik alanını üretiyor. Uzaya yayılır ve Dünya'nın etrafında, güneş rüzgarının (Güneş tarafından fırlatılan yüklü parçacıklar) akışını yansıtan ve canlıları ölümcül radyasyondan koruyan manyetik bir kabuk oluşturur.

Veriler nereden geliyor?

Tüm bilgiler çeşitli jeofizik yöntemler kullanılarak elde edilir. Sismoloji istasyonları, Dünya kabuğunun herhangi bir titreşiminin kaydedildiği sismologlar (Dünya titreşimlerini inceleyen bilim adamları) tarafından Dünya yüzeyine kurulur. Dünyanın farklı noktalarındaki sismik dalgaların aktivitesinin gözlemlenmesi, en güçlü bilgisayarlar Gezegenin derinliklerinde olup bitenlerin bir resmini, insan vücudunu "şeffaf" bir röntgenle aynı şekilde yeniden üretin.

Nihayet

Dünyanın yapısından sadece biraz bahsettik. Aslında bu konu çok uzun süre incelenebilir çünkü... nüanslar ve özelliklerle doludur. Sismologlar bu amaçla varlar. Gerisi için yapısını bilmek yeterli Genel bilgi. Ancak hiçbir durumda Dünya gezegeninin bizim evimiz olduğunu ve onsuz var olamayacağımızı unutmamalıyız. Ve ona sevgi, saygı ve özenle davranmalısınız.

Çok eski zamanlardan beri insanlar onu tasvir etmeye çalıştılar. şema iç yapı Toprak. Su, ateş, hava depoları ve aynı zamanda muhteşem bir zenginlik kaynağı olarak Dünya'nın bağırsaklarıyla ilgileniyorlardı. Dolayısıyla, Lomonosov'un ifadesiyle, Dünya'nın derinliklerine düşünceyle nüfuz etme arzusu,

eller ve gözler doğa (yani doğa) tarafından yasaklanmıştır.

Dünyanın iç yapısının ilk diyagramı

Antik çağın en büyük düşünürü Yunan filozofu MÖ 4. yüzyılda (384-322) yaşayan M.Ö., Dünya'nın içinde "ateş püskürten dağlardan" fışkıran "merkezi bir ateş" olduğunu öğretiyordu. Dünyanın derinliklerine sızan okyanus sularının boşlukları doldurduğuna, ardından suyun çatlaklardan tekrar yükselerek denizlere ve okyanuslara akan pınarlar ve nehirler oluşturduğuna inanıyordu. Su döngüsü bu şekilde gerçekleşir.

Athanasius Kircher'in Dünya yapısının ilk diyagramı (1664 tarihli bir gravüre dayanmaktadır)

O zamandan bu yana iki bin yıldan fazla zaman geçti ve ancak 17. yüzyılın ikinci yarısında - 1664'te - ortaya çıktı Dünyanın iç yapısının ilk diyagramı. Yazarı Afanasy Kircher. Mükemmel olmaktan uzaktı ama oldukça dindardı, ki çizime bakarak bu sonuca varmak kolaydır.

Dünya, içinde devasa boşlukların birbirine ve yüzeye çok sayıda kanalla bağlandığı sağlam bir cisim olarak tasvir edildi. Merkezi çekirdek ateşle doluydu ve yüzeye yakın boşluklar ateş, su ve havayla doluydu.

Diyagramın yaratıcısı, Dünya'nın içindeki yangınların onu ısıttığına ve metal ürettiğine inanıyordu. Onun fikirlerine göre yer altı ateşinin malzemesi sadece kükürt ve kömür, aynı zamanda dünyanın iç kısmındaki diğer mineral maddeler. Yeraltı su akışları rüzgarlara neden oldu.

Dünyanın iç yapısının ikinci diyagramı

18. yüzyılın ilk yarısında ortaya çıktı Dünyanın iç yapısının ikinci diyagramı. Yazarı Woodworth. İçeride Dünya artık ateşle değil suyla doluydu; su çok geniş bir su küresi oluşturmuş ve kanallar bu küreyi denizlere ve okyanuslara bağlamıştır. Sıvı çekirdeği, kaya katmanlarından oluşan kalın, katı bir kabuk çevreliyordu.

Woodworth's Land'in yapısının ikinci diyagramı (1735 tarihli bir gravürden)

Kaya katmanları

Nasıl oluştukları ve bulundukları hakkında kaya katmanları, ilk kez seçkin Danimarkalı doğa araştırmacısı tarafından dikkat çekilmiştir. Nikolai Stensen(1638-1687). Bilim adamı uzun süre Floransa'da Steno adı altında yaşadı ve orada tıp mesleğini icra etti.

Madenciler uzun zamandır tortul kaya katmanlarının düzenli düzenini fark etmişlerdir. Stensen sadece oluşum nedenini değil, aynı zamanda maruz kaldıkları diğer değişiklikleri de doğru bir şekilde açıkladı.

Bu katmanların sudan oluştuğu sonucuna vardı. Başlangıçta çökeltiler yumuşaktı, sonra sertleşti; İlk başta katmanlar yatay olarak uzanıyordu, daha sonra volkanik süreçlerin etkisi altında önemli hareketler yaşadılar, bu da eğimlerini açıklıyor.

Ancak tortul kayaçlarla ilgili olarak doğru olan, elbette yer kabuğunu oluşturan diğer tüm kayaları kapsayacak şekilde genişletilemez. Nasıl oluştular? Sulu çözeltilerden mi yoksa ateşli eriyiklerden mi geliyorlar? Bu soru, 19. yüzyılın 20'li yıllarına kadar uzun süre bilim adamlarının dikkatini çekti.

Neptünistler ve Plütonistler arasındaki anlaşmazlık

Suyun destekçileri arasında - Neptünistler(Neptün - denizlerin antik Roma tanrısı) ve ateşin destekçileri - plütonistler(Plüton - antik yunan tanrısı yeraltı krallığı) hararetli tartışmalar defalarca ortaya çıktı.

Sonunda araştırmacılar bazaltik kayaların volkanik kökenini kanıtladılar ve Neptünistler yenilgiyi kabul etmek zorunda kaldılar.

Bazalt

Bazalt- çok yaygın bir volkanik kaya. Çoğu zaman dünyanın yüzeyine çıkar ve büyük derinliklerde güvenilir bir temel oluşturur. yerkabuğu. Bu cins için - ağır, yoğun ve sert, koyu renk- karakteristik olarak beş-altıgen kesitler şeklinde sütunlu.

Bazalt çok güzel inşaat malzemesi. Ayrıca eritilerek bazalt döküm üretiminde de kullanılmaktadır. Ürünler değerli teknik niteliklere sahiptir: refrakterlik ve asit direnci.

Yüksek gerilim izolatörleri, kimyasal tanklar, Kanalizasyon boruları vb. Bazaltlar Ermenistan, Altay, Transbaikalia ve diğer bölgelerde bulunur.

Bazalt, yüksek özgül ağırlığıyla diğer kayaçlardan farklılık gösterir.

Elbette Dünya'nın yoğunluğunu belirlemek çok daha zordur. Ve dünyanın yapısını doğru bir şekilde anlamak için bunu bilmek gerekir. Dünyanın yoğunluğuna ilişkin ilk ve oldukça doğru tespitler iki yüz yıl önce yapıldı.

Yoğunluk birçok tespitin ortalaması olarak 5,51 g/cm3 olarak alınmıştır.

Sismoloji

Bilim, şu konulardaki fikirlere önemli bir netlik kazandırdı: sismoloji, depremlerin doğasını incelemek (antik çağlardan Yunanca kelimeler: “seismos” – deprem ve “logos” – bilim).

Bu yönde hâlâ yapılması gereken pek çok çalışma var. En büyük sismolog akademisyen B.B. Golitsyn'in (1861 -1916) mecazi ifadesine göre,

Tüm depremler, kısa süreliğine yanan ve dünyanın içini aydınlatarak orada olup biteni görmemizi sağlayan bir fenere benzetilebilir.

Çok hassas kayıt cihazlarının, sismografların (zaten tanıdık olan "sismos" ve "grafo" kelimelerinden - yazıyorum) yardımıyla, deprem dalgalarının dünya çapında yayılma hızının aynı olmadığı ortaya çıktı: bu, dalgaların yayıldığı maddelerin yoğunluğu.

Örneğin kumtaşının kalınlığını iki saniyede geçerler Bir kez daha granitten daha yavaş. Bu, Dünya'nın yapısı hakkında önemli sonuçlar çıkarmamızı sağladı.

Toprak, İle modern bilimsel görüşlere göre iç içe geçmiş üç top şeklinde temsil edilebilir. Böyle bir çocuk oyuncağı var: iki yarıdan oluşan renkli ahşap bir top. Açtığınızda, içinde başka bir renkli top var, içinde daha da küçük bir top var, vb.

• Örneğimizdeki ilk dış top yerkabuğu.
• Saniye - Dünyanın kabuğu veya mantosu.
• Üçüncü - İç çekirdek.

Dünyanın iç yapısının modern diyagramı

Bu "topların" duvarlarının kalınlığı farklıdır: dıştaki en ince olanıdır. Burada şunu belirtmek gerekir ki yer kabuğu eşit kalınlıkta homojen bir tabakayı temsil etmemektedir. Özellikle Avrasya toprakları altında 25-86 kilometre arasında değişmektedir.

Sismik istasyonlar yani depremleri inceleyen istasyonlar tarafından belirlenen Vladivostok - Irkutsk hattı boyunca yer kabuğunun kalınlığı 23,6 km; St.Petersburg ve Sverdlovsk arasında - 31,3 km; Tiflis ve Bakü - 42,5 km; Erivan ve Grozni - 50,2 km; Semerkant ve Çimkent - 86,5 km.

Aksine, Dünya kabuğunun kalınlığı çok etkileyicidir - yaklaşık 2900 km (yer kabuğunun kalınlığına bağlı olarak). Çekirdek kabuğu biraz daha incedir - 2200 km. En içteki çekirdeğin yarıçapı 1200 km'dir. Dünyanın ekvator yarıçapının 6378,2 km, kutup yarıçapının ise 6356,9 km olduğunu hatırlayalım.

Dünyanın büyük derinliklerdeki maddesi

neler oluyor Dünyanın maddesi, dünyayı oluşturan, büyük derinliklerde?
Derinlik arttıkça sıcaklığın arttığı iyi bilinmektedir. İngiltere'nin kömür madenlerinde ve Meksika'nın gümüş madenlerinde bu oran o kadar yüksektir ki, her türlü zorluğa rağmen çalışmak imkansızdır. teknik cihazlar: Bir kilometre derinlikte - 30°'nin üzerinde sıcaklık!

Sıcaklığın 1° artması için yerin derinliklerine inilmesi gereken metre sayısına denir. jeotermal sahne. Rusçaya çevrildi - “Dünyanın ısınma derecesi.” (“Jeotermal” kelimesi iki Yunanca kelimeden oluşur: “ge” - toprak ve “therme” - ısı, ki bu da “termometre” kelimesine benzer.)

Jeotermal kademenin değeri metre cinsinden ifade edilir ve değişir (20-46 arasında değişir). Ortalama olarak 33 metrede alınır. Moskova için derin sondaj verilerine göre jeotermal eğim 39,3 metredir.

Şu ana kadarki en derin sondaj 12000 metre. 2200 metrenin üzerindeki derinliklerde, bazı kuyularda aşırı ısıtılmış buhar zaten görülüyor. Endüstride başarıyla kullanılmaktadır.

Ancak buradan yapılacak doğru sonuçlar Dünyanın merkezine yaklaştıkça sürekli artan basıncın etkisini de hesaba katmak gerekir.
1 kilometre derinlikte kıtaların altındaki basınç 270 atmosfere (aynı derinlikte okyanus tabanının altında - 100 atmosfer), 5 km derinlikte - 1350 atmosfere, 50 km - 13.500 atmosfere vb. ulaşır. Merkezde Gezegenimizin bazı kısımlarında basınç 3 milyon atmosferi aşıyor!

Doğal olarak derinlikle birlikte erime sıcaklığı da değişecektir. Örneğin bazalt fabrika fırınlarında 1155°'de eriyorsa, 100 kilometre derinlikte ancak 1400°'de erimeye başlayacaktır.

Bilim adamlarına göre, 100 kilometre derinlikte sıcaklık 1500°'ye ulaşıyor ve daha sonra yavaş yavaş artarak gezegenin yalnızca en merkezi kısımlarında 2000-3000°'ye ulaşıyor.
Laboratuvar deneylerinin gösterdiği gibi, artan basıncın etkisi altında katılar- sadece kireçtaşı veya mermer değil, aynı zamanda granit de - plastiklik kazanır ve tüm akışkanlık belirtilerini gösterir.

Maddenin bu durumu, diyagramımızın ikinci topunun - Dünya'nın kabuğunun - karakteristiğidir. Volkanlarla doğrudan ilişkili erimiş kütle (magma) odakları sınırlı büyüklüktedir.

Dünyanın çekirdeği

Kabuk maddesi Dünyanın çekirdeği viskozdur ve çekirdeğin kendisinde, muazzam basınç ve yüksek sıcaklık nedeniyle özel bir fiziksel durumdadır. Yeni özellikleri, sertlik açısından sıvı cisimlerin özelliklerine ve elektriksel iletkenlik açısından metallerin özelliklerine benzer.

Bilim adamlarının söylediği gibi, Dünya'nın büyük derinliklerinde madde, laboratuvar koşullarında oluşturulması henüz mümkün olmayan metalik bir faza dönüşür.

Dünyanın elementlerinin kimyasal bileşimi

Parlak Rus kimyager D.I. Mendeleev (1834-1907) şunu kanıtladı: kimyasal elementler tutarlı bir sistemi temsil eder. Nitelikleri birbirleriyle düzenli ilişkiler içindedir ve yerküreyi oluşturan tek maddenin birbirini izleyen aşamalarını temsil eder.

• Kimyasal bileşim açısından yer kabuğu esas olarak yalnızca dokuz element bildiğimiz yüzden fazla kişiden. Bunların arasında öncelikle oksijen, silikon ve alüminyum daha sonra daha küçük miktarlarda, demir, kalsiyum, sodyum, magnezyum, potasyum ve hidrojen. Geriye kalanlar ise sadece yüzde ikisini oluşturuyor. toplam ağırlık listelenen öğelerin tümü. Kimyasal bileşimine bağlı olarak yer kabuğuna sial adı verildi. Bu kelime, yer kabuğunda oksijenden sonra silikonun (Latince - “silisyum”, dolayısıyla ilk hece - “si”) ve alüminyumun (ikinci hece - “al”, birlikte - “sial”) baskın olduğunu gösterdi.
• Subkortikal membranda magnezyumda gözle görülür bir artış var. Bu yüzden onu çağırıyorlar sima. İlk hece silisyumdan “si”dir - silikon ve ikincisi “ma”dan magnezyum.
• Dünyanın orta kısmının esas olarak şunlardan oluştuğuna inanılıyordu: nikel demir, dolayısıyla adı - Nife. İlk hece - "ni" nikelin varlığını ve "fe" - demirin (Latince "ferrum") varlığını gösterir.

Yer kabuğunun yoğunluğu ortalama 2,6 g/cm3'tür. Derinlikle birlikte yoğunlukta kademeli bir artış gözlenir. Çekirdeğin orta kısımlarında 12 g/cm3'ü aşıyor ve özellikle çekirdek kabuğunun sınırında ve en içteki çekirdekte keskin sıçramalar görülüyor.

Dünyanın yapısı, bileşimi ve kimyasal elementlerin doğadaki dağılım süreçleri üzerine harika çalışmalar, seçkin Sovyet bilim adamları - Akademisyen V. I. Vernadsky (1863-1945) ve öğrencisi Akademisyen A. E. Fersman (1883-1945) tarafından bize bırakıldı - yetenekli bir popülerleştirici, büyüleyici kitapların yazarı - “Eğlenceli Mineraloji” ve “Eğlenceli Jeokimya”.

Meteorların kimyasal analizi

Kompozisyon hakkındaki fikirlerimizin doğruluğu iç parçalar Dünya da doğrulandı kimyasal göktaşı analizi. Bazı göktaşları ağırlıklı olarak demirden oluşur; onlara bu ad verilir. demir göktaşları, diğerlerinde - yer kabuğunun kayalarında bulunan elementler, bu yüzden onlara denir taşlı göktaşları.

Taş göktaşları, parçalanmış gök cisimlerinin dış kabuklarının parçalarını, demir göktaşları ise iç kısımlarının parçalarını temsil eder. Rağmen dış işaretler Taş meteorlar kayalarımıza benzememektedir ancak kimyasal bileşimleri bazaltlara yakındır. Demir meteoritlerin kimyasal analizi, Dünya'nın merkezi çekirdeğinin doğası hakkındaki varsayımlarımızı doğrulamaktadır.

Dünya atmosferi

Yapıya ilişkin fikirlerimiz Toprak Kendimizi yalnızca derinlikleriyle sınırlandırırsak tamamlanmaktan çok uzak olacaktır: Dünya öncelikle hava zarfı - atmosfer(Yunanca kelimelerden: “atmos” - hava ve “sphaira” - top).

Yeni doğmuş gezegeni çevreleyen atmosfer, Dünya'nın gelecekteki okyanuslarının suyunu buhar halinde içeriyordu. Dolayısıyla bu birincil atmosferin basıncı bugüne göre daha yüksekti.

Atmosfer soğudukça aşırı ısınmış su akıntıları Dünya'ya döküldü ve basınç azaldı. Sıcak sular birincil okyanusu - Dünya'nın su kabuğunu, aksi takdirde hidrosferi (Yunanca "gidor" - sudan) (daha fazla ayrıntı :)) yarattı. Dünya yüzeyinin çoğunu (yaklaşık %71) kaplayan su kabuğu, tek bir dünya okyanusu oluşturur.

Okyanusun derinliklerinin araştırılması, dibinin hatlarının değiştiğini göstermiştir. Şu anda denizin derinliklerine ilişkin sahip olduğumuz veriler, en eski çökeltilerin çoğunlukla sığ olması nedeniyle birincil okyanusa atfedilemez. Sonuç olarak, gezegenimizin gelişiminin en eski çağlarında küçük su kütleleri baskındı, ancak şimdi bunun tersini gözlemliyoruz.

Dünyanın karakteristik bir özelliği heterojenliğidir. İç ve dış olarak bölünmüş bir dizi katmana veya küreye bölünmüştür.

Dünyanın İç Küreleri: yer kabuğu, manto ve çekirdek.

yerkabuğu en heterojen. Derinlik bakımından 3 katman vardır (yukarıdan aşağıya): tortul, granit ve bazalt.

Tortul tabaka Maddenin suda çökelmesiyle ortaya çıkan yumuşak ve bazen gevşek kayalardan oluşur veya hava ortamı Dünya yüzeyinde. Tortul kayaçlar genellikle paralel düzlemlerle sınırlanan tabakalar halinde düzenlenir. Katmanın kalınlığı birkaç metreden 10-15 km'ye kadar değişmektedir. Sedimanter tabakanın neredeyse tamamen bulunmadığı alanlar vardır.

granit tabakası Esas olarak Al ve Si bakımından zengin magmatik ve metamorfik kayalardan oluşur. İçlerindeki ortalama SiO 2 içeriği %60'ın üzerindedir, dolayısıyla asidik kayalar olarak sınıflandırılırlar. Katmandaki kayaların yoğunluğu 2,65-2,80 g/cm3'tür. Kalınlık 20-40 km. Okyanus kabuğunun bir parçası olarak (örneğin, Pasifik Okyanusu'nun dibinde), granit tabakası yoktur, dolayısıyla kıtasal kabuğun ayrılmaz bir parçasıdır.

Bazalt tabakası yer kabuğunun tabanında yer alır ve süreklidir, yani granit tabakasından farklı olarak hem kıtasal hem de okyanusal kabukta bulunur. Sismik dalgaların hızının 6 ila 6,5 ​​km/sn arasında değiştiği Conrad yüzeyi (K) ile granit yüzeyinden ayrılır. Bazalt katmanını oluşturan madde, kimyasal bileşim ve fiziksel özellikler bakımından bazaltlara yakındır (SiO2 açısından granitlere göre daha az zengindir). Maddenin yoğunluğu 3,32 g/cm3'e ulaşır. Boyuna sismik dalgaların geçiş hızı alt sınırda 6,5 ​​km/sn'den 7 km/sn'ye çıkmakta, burada hız yeniden sıçramakta ve 8-8,2 km/sn'ye ulaşmaktadır. Yerkabuğunun bu alt sınırı her yerde takip edilebilir ve Mohorovicic sınırı (Yugoslav bilim adamı) veya M sınırı olarak adlandırılır.

Örtü yerkabuğunun altında 8-80 ila 2900 km derinlik aralığında bulunur. Üst katmanlarda (100 km'ye kadar) sıcaklık 1000-1300 o C olup derinlikle birlikte artarak alt sınırda 2300 o C'ye ulaşır.Ancak madde büyük derinliklerde basınç nedeniyle katı halde bulunur. yüzbinlerce ve milyonlarca atmosfere tekabül etmektedir. Çekirdek sınırında (2900 km), boyuna sismik dalgaların kırılması ve kısmi yansıması gözlemlenir, ancak enine dalgalar bu sınırı geçmez (“sismik gölge” 103° ila 143° yay arasında değişir). Mantonun alt kısmında dalga yayılma hızı 13,6 km/sn'dir.

Nispeten yakın zamanda, mantonun üst kısmında sıkıştırılmış kayalardan oluşan bir tabakanın olduğu biliniyordu - astenosfer, 70-150 km derinlikte (okyanusların daha derininde), elastik dalga hızlarında yaklaşık% 3'lük bir düşüşün kaydedildiği.

Çekirdek fiziksel özellikleri bakımından onu saran mantodan keskin bir şekilde farklıdır. Boyuna sismik dalgaların geçiş hızı 8,2-11,3 km/sn'dir. Gerçek şu ki, mantonun ve çekirdeğin sınırında, boyuna dalgaların hızında 13,6'dan 8,1 km/sn'ye keskin bir düşüş var. Bilim adamları uzun zamandır çekirdeğin yoğunluğunun yüzey kabuklarının yoğunluğundan çok daha yüksek olduğu sonucuna vardılar. Uygun barometrik koşullar altında demirin yoğunluğuna karşılık gelmelidir. Bu nedenle çekirdeğin Fe ve Ni'den oluştuğuna ve manyetik özelliklere sahip olduğuna yaygın olarak inanılmaktadır. Bu metallerin çekirdekteki varlığı, maddenin özgül ağırlığa göre birincil farklılaşmasıyla ilişkilidir. Meteoritler ayrıca demir-nikel çekirdeğin lehine konuşur. Çekirdek dış ve iç olarak ayrılmıştır. Çekirdeğin dış kısmında basınç 1,5 milyon atm; yoğunluk 12 g/cm3 . Boyuna sismik dalgalar burada 8,2-10,4 km/sn hızla yayılır. İç çekirdek nerede bulunur sıvı hal ve içindeki konvektif akımlar Dünya'nın manyetik alanını indükler. İç çekirdekte basınç 3,5 milyon atm'ye ulaşır, yoğunluk 17,3-17,9 g/cm3'tür, boyuna dalgaların hızı 11,2-11,3 km/sn'dir. Hesaplamalar, oradaki sıcaklığın birkaç bin dereceye (4000 o'ya kadar) ulaşması gerektiğini gösteriyor. Buradaki madde yüksek basınç nedeniyle katı haldedir.

Dünyanın dış küreleri: hidrosfer, atmosfer ve biyosfer.

Hidrosfer Dünya yüzeyinin (denizler ve okyanuslar) 2/3'ünü kaplayan sürekli su örtüsünden başlayarak kayaların ve minerallerin bir parçası olan suyla biten doğadaki su formlarının tüm tezahürlerini birleştirir. Bu anlayışa göre hidrosfer, Dünya'nın sürekli bir kabuğudur. Kursumuz öncelikle hidrosferin bağımsız bir su tabakasını oluşturan kısmını inceliyor. okyanussfer.

İtibaren Toplam alanı Kara alanı 510 milyon km2 olup, 361 milyon km2'si (%71) sularla kaplıdır. Şematik olarak Dünya Okyanusunun dibinin kabartması şu şekilde tasvir edilmiştir: hipsografik eğri. Kara yüksekliklerinin ve okyanus derinliklerinin dağılımını gösterir; 0-200 m ve 3-6 km derinliklerde deniz tabanının 2 seviyesi net bir şekilde görülebilmektedir. Bunlardan ilki, tüm kıtaların kıyılarını su altı platformu şeklinde çevreleyen, göreceli sığ su alanıdır. Burası kıta sahanlığı mı yoksa raf. Denizden raf, dik bir su altı çıkıntısıyla sınırlıdır - kıta yamacı(3000 m'ye kadar). 3-3,5 km derinliklerde kıta ayağı. 3500 m'nin altında başlar okyanus yatağı (okyanus yatağı), derinliği 6000 m'ye kadar olan Kıta tabanı ve okyanus tabanı, tipik olarak okyanus kabuğundan (granit tabakası olmadan) oluşan, deniz yatağının açıkça tanımlanmış ikinci seviyesini oluşturur. Okyanus tabanı arasında, çoğunlukla Pasifik Okyanusu'nun çevre kısımlarında bulunur. derin deniz çöküntüleri (hendekler)- 6000'den 11000 m'ye Bu, yaklaşık olarak hipsografik eğrinin 20 yıl önce nasıl göründüğüne benziyor. Son zamanların en önemli jeolojik keşiflerinden biri keşifti. okyanus ortası sırtları - okyanus tabanının üzerinde 2 kilometre veya daha fazla yükselen ve okyanus tabanı alanının 1/3'ünü kaplayan küresel bir deniz dağları sistemi. Bu keşfin jeolojik önemi daha sonra tartışılacaktır.

Bilinen kimyasal elementlerin neredeyse tamamı okyanus suyunda mevcuttur, ancak yalnızca 4 tanesi baskındır: O 2, H 2, Na, Cl. Deniz suyunda çözünmüş kimyasal bileşiklerin içeriği (tuzluluk) ağırlık yüzdesi veya ppm(1 ppm = %0,1). Okyanus suyunun ortalama tuzluluğu 35 ppm'dir (1 litre suda 35 g tuz vardır). Tuzluluk büyük ölçüde değişir. Yani Kızıldeniz'de 52 ppm'e, Karadeniz'de ise 18 ppm'e kadar ulaşıyor.

Atmosfer onu sürekli bir örtü ile saran, dünyanın en üst hava kabuğunu temsil eder. Atmosferin yoğunluğu yükseklikle azalıp yavaş yavaş havasız uzaya geçtiği için üst sınır belirgin değildir. Alt sınır Dünya'nın yüzeyidir. Bu sınır da keyfidir, çünkü hava taş kabuğun içine belirli bir derinliğe kadar nüfuz eder ve su sütununda çözünmüş halde bulunur. Atmosferde 5 ana küre vardır (aşağıdan yukarıya): troposfer, stratosfer, mezosfer, iyonosfer Ve ekzosfer. Troposfer, yer kabuğuyla doğrudan temas halinde olduğundan ve üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğundan jeoloji açısından önemlidir.

Troposfer, yüksek yoğunluklu, sürekli su buharı, karbondioksit ve toz varlığıyla karakterize edilir; yükseklikle sıcaklığın kademeli olarak azalması ve içinde dikey ve yatay hava sirkülasyonunun varlığı. Ana elementlere (O2 ve N2) ek olarak, kimyasal bileşim her zaman CO2, su buharı, bazı inert gazlar (Ar), H2, kükürt dioksit ve toz içerir. Troposferdeki hava dolaşımı çok karmaşıktır.

Biyosfer- bir tür kabuk (Akademisyen V.I. Vernadsky tarafından izole edilmiş ve adlandırılmıştır), içinde yaşamın mevcut olduğu kabukları birleştirir. Ayrı bir yer kaplamaz, yer kabuğuna, atmosfere ve hidrosfere nüfuz eder. Biyosfer, jeolojik süreçlerde büyük bir rol oynar ve hem kayaların oluşumunda hem de onların yok edilmesinde rol oynar.

Canlı organizmalar, genellikle "yaşamın beşiği" olarak adlandırılan hidrosfere en derin şekilde nüfuz eder. Yaşam özellikle okyanusosferde zengindir. yüzey katmanları. Denizlerde ve okyanuslarda başta derinlik olmak üzere fiziksel ve coğrafi duruma bağlı olarak çeşitli su türleri bulunmaktadır. biyonomik bölgeler(Yunanca “bios” - hayat, “nomos” - hukuk). Bu bölgeler organizmaların varlığı ve bileşimleri açısından farklılık gösterir. Raf alanında 2 bölge vardır: kıyısal Ve neritik. Kıyı bölgesi, gelgit sırasında günde iki kez boşaltılan nispeten dar bir sığ su şerididir. Özel doğası nedeniyle kıyı bölgesinde geçici kurumayı tolere edebilen organizmalar (deniz solucanları, bazı yumuşakçalar, deniz kestaneleri, yıldızlar) yaşar. Sahanlık içindeki gelgit bölgesinden daha derinde, çeşitli deniz organizmalarının en zengin şekilde yaşadığı neritik bölge bulunmaktadır. Her türlü fauna burada yaygın olarak temsil edilmektedir. Yaşam tarzına göre ayrım yapıyorlar bentik hayvanlar (alttaki sakinler): sapsız bentolar (mercanlar, süngerler, bryozoanlar vb.), gezici bentolar (sürünenler - kirpi, yıldızlar, kerevitler). Nekton hayvanlar bağımsız olarak hareket edebilirler (balıklar, kafadanbacaklılar); planktonik (plankton) - suda asılı kalır (foraminifera, radyolarya, denizanası). Kıtasal eğime karşılık gelir batyal bölgesi, kıtasal ayak ve okyanus yatağı - Abisal bölge.İçlerindeki yaşam koşulları pek uygun değil - tam karanlık, yüksek basınç, yosun eksikliği. Ancak orada bile Son zamanlarda keşfetti hayatın dipsiz vahaları, sualtı volkanları ve hidrotermal çıkış bölgeleriyle sınırlıdır. Buradaki biyota dev anaerobik bakterilere, vestimentiferalara ve diğer tuhaf organizmalara dayanmaktadır.

Canlı organizmaların Dünya'ya nüfuz etme derinliği esas olarak sıcaklık koşullarıyla sınırlıdır. Teorik olarak en dirençli prokaryotlar için bu 2,5-3 km'dir. Canlı madde, modern haliyle onu oksijen, karbondioksit ve nitrojenle zenginleştiren organizmaların hayati aktivitesinin sonucu olan atmosferin bileşimini aktif olarak etkiler. Birçoğu mineral olan (kostobiyolitler, jaspilitler vb.) Deniz çökeltilerinin oluşumunda organizmaların rolü son derece önemlidir.

Kendi kendine test soruları.

Güneş sisteminin kökenine ilişkin görüşler nasıl oluştu?

Dünyanın şekli ve büyüklüğü nedir?

Dünya hangi katı kabuklardan oluşur?

Kıtasal kabuğun okyanus kabuğundan farkı nedir?

Dünyanın manyetik alanına ne sebep olur?

Hipsografik eğri nedir ve türü?

Bentos nedir?

Biyosfer nedir ve sınırları nedir?

Dünya, merkezi Güneş olan ve tüm sistemin kütlesinin %99,87'sini içeren bir sistemin parçasıdır. Karakteristik özellik Güneş Sistemindeki tüm gezegenlerin kabuk yapıları vardır: her gezegen, bileşim ve madde durumu bakımından farklılık gösteren bir dizi eşmerkezli küreden oluşur.

Dünya kalın bir gaz kabuğuyla, yani atmosferle çevrilidir. O bir nevi düzenleyicidir metabolik süreçler Dünya ve Uzay arasında. Gaz kabuğu, bileşim ve fiziksel özellikler bakımından farklılık gösteren birkaç küre içerir. Gaz halindeki maddenin büyük bir kısmı, ekvatorda yaklaşık 17 km yükseklikte bulunan üst sınırı kutuplara doğru 8-10 km'ye kadar inen troposferde bulunur. Daha yukarılarda, stratosfer ve mezosfer boyunca, gazların seyrekleşmesi artar ve termal koşullar karmaşık bir şekilde değişir.

Şekil 1. Dünyanın ve diğer karasal gezegenlerin yapısının karşılaştırılması

80 ila 800 km yükseklikte iyonosfer bulunur - parçacıkları arasında elektrik yüklü olanların çoğunlukta olduğu, oldukça nadir gazlardan oluşan bir bölge. Gaz kabuğunun en dış kısmını 1800 km yüksekliğe kadar uzanan ekzosfer oluşturur. Bu küreden en hafif atomlar (hidrojen ve helyum) dağılır. Gezegenin kendisi daha da karmaşık bir şekilde katmanlanmıştır. Dünyanın kütlesinin 5,98 * 1027 g, hacminin ise 1,083 * 1027 cm3 olduğu tahmin edilmektedir. Bu nedenle gezegenin ortalama yoğunluğu yaklaşık 5,5 g/cm3'tür. Ancak elimizdeki kayaların yoğunluğu 2,7-3,0 g/cm3'tür. Bundan, Dünya'nın maddesinin yoğunluğunun heterojen olduğu sonucu çıkıyor.

Gezegenimizin içini incelemenin en önemli yöntemleri jeofiziktir; öncelikle patlamalar veya depremler tarafından üretilen sismik dalgaların yayılma hızının gözlemlenmesidir. Tıpkı suya atılan taş gibi farklı taraflar Dalgalar suyun yüzeyi boyunca birbirinden uzaklaşır, dolayısıyla katı bir maddede elastik dalgalar patlamanın kaynağından yayılır. Bunlar arasında boyuna ve enine titreşim dalgaları ayırt edilir. Boyuna titreşimler, bir maddenin dalga yayılımı yönünde dönüşümlü olarak sıkıştırılması ve gerilmesidir. Enine titreşimler, dalganın yayılmasına dik yönde değişen kaymalar olarak düşünülebilir.

Boyuna dalgalar veya dedikleri gibi uzunlamasına dalgalar, bir katı içinde enine dalgalardan daha yüksek bir hızda yayılır. Boyuna dalgalar hem katı hem de sıvı maddede yayılır, enine dalgalar ise yalnızca katı maddede yayılır. Sonuç olarak sismik dalgalar bir cisimden geçerken enine dalgaları iletmediği tespit edilirse bu maddenin sıvı halde olduğunu varsayabiliriz. Her iki tür sismik dalga da bir cisimden geçiyorsa, bu, maddenin katı durumunun kanıtıdır.

Maddenin yoğunluğu arttıkça dalgaların hızı da artar. Maddenin yoğunluğundaki keskin bir değişiklikle dalgaların hızı aniden değişecektir. Sismik dalgaların Dünya'daki yayılımının incelenmesi sonucunda, dalga hızlarındaki ani değişim için tanımlanmış birkaç sınırın olduğu keşfedildi. Bu nedenle, Dünya'nın birkaç eşmerkezli kabuktan (jeosfer) oluştuğu varsayılmaktadır.

Belirlenen üç ana arayüze dayanarak üç ana jeosfer ayırt edilir: yer kabuğu, manto ve çekirdek. İlk arayüz, boyuna sismik dalgaların hızlarının 6,7 km/s'den 8,1 km/s'ye ani bir artışıyla karakterize edilir. Bu sınıra Mohorovicic bölümü (bunu keşfeden Sırp bilim adamı A. Mohorovicic'in onuruna) veya kısaca M sınırı adı verilir ve yer kabuğunu mantodan ayırır. Yukarıda belirtildiği gibi yer kabuğunun yoğunluğu 2,7-3,0 g/cm3'ü geçmez. M sınırı kıtaların altında 30 ila 80 km derinlikte ve okyanus tabanının altında - 4 ila 10 km arasında bulunur. Dünyanın yarıçapının 6371 km olduğu dikkate alındığında yer kabuğu, gezegenin yüzeyinde yer alan ince bir film olup, toplam kütlesinin %1'inden azını, hacminin ise yaklaşık %1,5'ini oluşturur.

Dünyanın Şekli

Dünyanın şekli (jeoid) yassı bir elipsoide yakındır. Jeoid ile ona yaklaşan elipsoid arasındaki fark 100 metreye ulaşır. Ortalama çap Gezegenin uzunluğu yaklaşık 12.742 km, çevresi ise 40.000 km'dir, çünkü geçmişte metre ekvatordan Paris üzerinden kuzey kutbuna kadar olan mesafenin 1/10.000.000'i olarak tanımlanıyordu (Dünyanın kutupsal sıkışmasının yanlış hesaplanması nedeniyle, 1795'in metre standardı yaklaşık 0,2 mm daha kısaydı, dolayısıyla hatalıydı.) Dünyanın dönüşü ekvatoral bir çıkıntı yaratır, dolayısıyla ekvator çapı kutup çapından 43 km daha büyüktür. Dünya yüzeyindeki en yüksek nokta Everest Dağı'dır (deniz seviyesinden 8848 m yüksekte), en derin nokta ise Mariana Çukuru(Deniz seviyesinden 10.994 m aşağıda). Ekvatorun dışbükey olması nedeniyle yüzeyde Dünya'nın merkezinden en uzak noktalar Ekvador'daki Chimborazo yanardağının zirvesi ve Peru'daki Huascaran Dağı'dır.

Dünya, diğer karasal gezegenler gibi katmanlı bir iç yapıya sahiptir. Sert silikat kabuklardan (kabuk, son derece viskoz manto) ve metalik bir çekirdekten oluşur. Dış kısımçekirdek sıvıdır (mantodan çok daha az viskozdur) ve iç kısım katıdır.

Yer kabuğunun yapısı

Yer kabuğu - Rönesans döneminde doğa bilimlerinde kullanılmaya başlanmış olmasına rağmen, kabuğun kalınlığını doğrudan belirlemenin ve derin kısımlarını incelemenin imkansız olması nedeniyle uzun süre çok gevşek bir şekilde yorumlanan bir terim. Sismik titreşimlerin keşfi ve dalgalarının farklı yoğunluktaki ortamlarda yayılma hızını belirlemek için bir yöntemin oluşturulması, dünyanın iç kısmının incelenmesine güçlü bir ivme kazandırdı. 20. yüzyılın başında sismografik çalışmaların yardımıyla. bulundu temel fark sismik dalgaların yer kabuğunu ve manto malzemesini oluşturan kayalardan geçiş hızı ve aralarındaki sınır (Mohorovicic sınırı) objektif olarak belirlenmiştir. Böylece “yerkabuğu” kavramı belirli bir bilimsel gerekçeye kavuştu.

İncir. 2. Dünyanın iç yapısı

Bir yandan farklı yoğunluktaki kayalarda şok elastik titreşimlerin dağılım hızının deneysel bir çalışması, diğer yandan yer kabuğunun sismik dalgalarla dünya yüzeyinin birçok noktasında "iletilmesi" mümkün kıldı yer kabuğunun farklı yoğunluktaki kayalardan oluşan aşağıdaki üç katmandan oluştuğunu keşfetmek:

1) Sismik titreşim dalgalarının 1-3 km/sn hızla yayıldığı, yaklaşık 2,7 g/cm3 yoğunluğa karşılık gelen tortul kayaçlardan oluşan dış katman. Bazı bilim adamları bu katmana Dünya'nın tortul kabuğu adını veriyor.

2) Kıtaların üst kısımlarını tortul tabakaların altında oluşturan, sismik dalgaların saniyede 5,5 ila 6,5 ​​km hızla yayıldığı, yoğun kristal kayalardan oluşan bir tabaka. Boyuna sismik dalgaların granitlerde ve bileşim olarak onlara benzeyen kayalarda belirli bir hızda yayılması nedeniyle, bu kalınlığa, çok çeşitli magmatik ve metamorfik kayaçlar içermesine rağmen, geleneksel olarak granit tabakası adı verilir. Granitoyidler, gnayslar, kristal şistler hakimdir; orta ve hatta bazik bileşime sahip kristal kayalar (diyoritler, gabrolar, amfibolitler) bulunur.

3) Kıtaların alt kısmını oluşturan ve okyanus tabanını oluşturan daha yoğun kristal kayalardan oluşan bir tabaka. Bu tabakanın kayalarında boyuna sismik dalgaların yayılma hızı 6,5-7,2 km/sn olup, bu da yaklaşık 3,0 g/cm3 yoğunluğa karşılık gelir. Bu hız ve yoğunluk bazaltların karakteristiğidir, bu nedenle bu katmana bazalt adı verilmiştir, ancak bazaltlar bu katmanı her yerde tamamen oluşturmaz.

"Granit tabakası" ve "bazalt tabakası" kavramları keyfidir ve 5,5-6,5 ve 6,5-7,2 km/sn boyuna sismik dalgaların yayılma hızlarıyla karakterize edilen, yer kabuğunun ikinci ve üçüncü ufuklarını belirtmek için kullanılır. sırasıyla.

Bazalt tabakasının alt sınırı Mohoroviç yüzeyidir. Aşağıda üst mantonun malzemesine ait kayalar bulunmaktadır. Yoğunluğu 3,2-3,3 g/m3 veya daha fazladır, içlerindeki boyuna sismik dalgaların yayılma hızı 8,1 m/sn'dir. Bileşimleri ultramafik kayaçlara (peridotitler, dünitler) karşılık gelir.

“Yer kabuğu” ve “litosfer” (kaya kabuğu) terimlerinin eşanlamlı olmadığını ve farklı anlamlara sahip olduğunu belirtmek gerekir. Litosfer, ultrabazik bileşimin üst mantosunun kayaları da dahil olmak üzere katı kayalardan oluşan, dünyanın dış kabuğudur. Yer kabuğu, litosferin Mohorovicic sınırının üzerinde kalan kısmıdır. Bu sınırlar içerisinde yerkabuğunun toplam hacmi 10 milyar km3'ün üzerinde, kütlesi ise 1018 tonun üzerindedir.

Dünya'nın mantosu

Manto, yerkabuğu ile yer çekirdeği arasında yer alan, Dünya'nın silikat kabuğudur.Manto, Dünya kütlesinin %67'sini ve hacminin (atmosfer hariç) yaklaşık %83'ünü oluşturur. Yerkabuğu sınırından (5-70 kilometre derinlikte) yaklaşık 2900 km derinlikteki çekirdek sınırına kadar uzanır. Yerkabuğunun kabuğundan mantoya geçiş sırasında sismik dalgaların hızının hızla 6,7-7,6'dan 7,9-8,2 km/s'ye çıktığı Mohorovicic yüzeyi ile ayrılır. Manto çok çeşitli derinlikleri kaplar ve maddedeki artan basınçla birlikte minerallerin giderek daha yoğun bir yapı kazandığı faz geçişleri meydana gelir. Dünyanın mantosu üst manto ve alt mantoya bölünmüştür. Üst katman ise alt katmana, Gutenberg katmanına ve Golitsyn katmanına (orta manto) bölünmüştür.

Modern göre bilimsel fikirler Dünya'nın mantosunun bileşiminin taşlı meteoritlere, özellikle de kondritlere benzer olduğu düşünülmektedir. Mantonun bileşimi esas olarak katı haldeki veya katı haldeki kimyasal elementleri içerir. kimyasal bileşikler Dünyanın oluşumu sırasında: silikon, demir, oksijen, magnezyum vb. Bu elementler silikon dioksit ile silikatlar oluşturur. Üst mantoda (alt tabaka) büyük olasılıkla daha fazla forsterit MgSiO 4 bulunur, daha derinlerde fayalit Fe2 SiO 4 içeriği biraz artar.

Alt mantonun çok etkisi altında yüksek basınç bu mineraller oksitlere (SiO 2, MgO, FeO) ayrışır. Mantonun toplam durumu, sıcaklıkların ve ultra yüksek basıncın etkisi ile belirlenir. Basınç nedeniyle mantonun neredeyse tamamı, yüksek sıcaklığa rağmen katı kristal halindedir. Bunun tek istisnası, basıncın etkisinin maddenin erime noktasına yakın sıcaklıklardan daha zayıf olduğu astenosferdir. Bu etkiden dolayı buradaki madde ya amorf bir halde ya da yarı erimiş halde görünmektedir.

Dünyanın çekirdeği

Çekirdek, Dünya'nın merkezi, en derin kısmı, mantonun altında bulunan ve muhtemelen diğer siderofil elementlerin karışımıyla birlikte bir demir-nikel alaşımından oluşan jeosferdir. Oluşum derinliği - 2900 km. Kürenin ortalama yarıçapı 3485 km'dir. Yaklaşık 1300 km yarıçaplı katı bir iç çekirdeğe ve aralarında bazen bir geçiş bölgesinin ayırt edildiği yaklaşık 2200 km yarıçaplı bir sıvı dış çekirdeğe bölünmüştür. Dünya çekirdeğinin merkezindeki sıcaklık 6000 °C'ye ulaşır, yoğunluk yaklaşık 12,5 t/m3'tür, basınç 360 GPa'ya (3,55 milyon atmosfer) kadar çıkar. Çekirdek kütlesi - 1,9354·1024 kg.